Problema nº 5 de capacitores o condensadores, energía y capacidad en un capacitor - TP06
Enunciado del ejercicio nº 5
Un capacitor plano posee una capacidad de 200 µF y la distancia entre sus placas es de 0,6 mm. Si cuando se carga adquiere un potencial de 600 V. ¿Cuál es la energía almacenada y cuál sería la capacidad si la distancia entre sus placas se lleva a 3 mm?
Desarrollo
Datos:
C = 200 µF = 0,0002 F
s₁ = 0,6 mm = 0,0006 m
V = 600 V
s₂ = 3 mm = 0,003 m
Fórmulas:
U = ½·C·V²
Solución
Calculamos la energía del capacitor.
U = ½·C·V²
Reemplazamos por los valores y calculamos:
U = ½·0,0002 F·(600 V)²
U = 0,0001 F·360.000 V²
Resultado, la energía del capacitor es:
U = 36 J
Calculamos la capacidad.
Empleamos la fórmula de capacidad para ambos casos:
El área del capacitor no varía y el medio es el mismo:
A₁ = A₂ = A
Despejamos "ε₀·A" e igualamos:
C₁·s₁ = C₂·s₂
Despejamos "C₂":
Reemplazamos por los valores y calculamos:
Resultado, la capacidad que posee para una distancia de 3 mm es:
C₂ = 0,00004 F
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo determinar la energía y la capacidad en un capacitor